一種3d打印金屬熔煉裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專利涉及一種熔煉裝置，尤其涉及一種用于3D打印的金屬熔煉裝置，用于完成3D打印過程中金屬的熔煉工作，屬于機(jī)械制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代社會(huì)在不斷發(fā)展，人們的生活節(jié)奏不斷加快，而與人們生活息息相關(guān)的制造業(yè)也在飛速的發(fā)展。隨著人們對(duì)物質(zhì)生活追求的不斷增長(zhǎng)，原有的制造方法漸漸不能滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)效率的要求，新的制造方法應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]快速成型技術(shù)(RapidPrototyping Manufacturing，簡(jiǎn)稱 RPM)，誕生于 20 世紀(jì) 80年代后期，是基于材料堆積法的一種高新制造技術(shù)，被認(rèn)為是近20年來制造領(lǐng)域的一個(gè)重大成果。它集機(jī)械工程、CAD、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、激光技術(shù)于一身，可以自動(dòng)、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵?，從而為零件原型制作、新設(shè)計(jì)思想的校驗(yàn)等方面提供了一種高效低成本的實(shí)現(xiàn)手段。利用快速成型技術(shù)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)加工出精密的模具甚至是可以直接投入使用的零件，航空航天工業(yè)已經(jīng)大規(guī)模采用快速成型技術(shù)來進(jìn)行生產(chǎn)制造。
[0004]根據(jù)快速成型技術(shù)的生產(chǎn)特點(diǎn)，快速成型技術(shù)通俗的稱為3D打印技術(shù)，而完成這一工作的機(jī)械裝備就稱為3D打印機(jī)。根據(jù)3D打印的工作過程，如果加工的材料為金屬材料的話，需要一個(gè)金屬熔煉裝置來融化金屬?gòu)亩瓿烧麄€(gè)成型過程。由于3D打印機(jī)是新興的制造裝備，現(xiàn)在并沒有專門為3D打印機(jī)設(shè)計(jì)的金屬熔煉裝置，現(xiàn)有的3D打印機(jī)一般采用現(xiàn)有的金屬熔煉爐成品稍加改造之后投入使用，這就存在諸多問題，主要問題有:加熱溫度達(dá)不到要求；溫度不好控制；更換爐體困難等。因此，設(shè)計(jì)一種3D打印金屬熔煉裝置具有重大意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種加熱溫度達(dá)到要求、溫度易于控制且便于更換爐體的3D打印金屬熔煉裝置。
[0006]為了解決上述問題，本實(shí)用新型技術(shù)方案是:一種3D打印金屬熔煉裝置，包括支架和坩禍，所述支架包括端部壓蓋、底部法蘭盤和若干個(gè)支撐螺柱，所述支撐螺柱一端與端部壓蓋連接，另一端與底部法蘭盤連接；所述坩禍設(shè)于支架內(nèi)，所述坩禍上設(shè)有坩禍蓋，所述坩禍蓋與端部壓蓋相適配，所述坩禍外設(shè)有保溫層，所述保溫層上設(shè)有感應(yīng)線圈，所述坩禍底部與底部法蘭盤相適配；所述坩禍底部設(shè)有噴嘴和小孔，所述噴嘴與小孔相適配，所述噴嘴外設(shè)有噴嘴加熱線圈；所述底部法蘭盤連接有抽真空蓋板，所述抽真空蓋板上設(shè)有工具過渡艙手柄。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述保溫層包括第一保溫層、第二保溫層和第三保溫層，所述第一保溫層設(shè)于坩禍側(cè)表面，所述第二保溫層設(shè)于坩禍的上部，所述第三保溫層設(shè)于坩禍底部與底部法蘭盤之間，所述感應(yīng)線圈設(shè)于第一保溫層外表面。所述噴嘴外通過螺紋設(shè)有噴嘴加熱線圈。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一保溫層和坩禍之間還設(shè)有第四保溫層。所述支撐螺柱設(shè)有四個(gè)，所述支撐螺柱一端與端部壓蓋通過螺母連接。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述感應(yīng)線圈圍設(shè)于保溫層外表面，所述坩禍為石墨材質(zhì)的坩禍，坩禍采用石墨材料，耐高溫。所述底部法蘭盤與抽真空蓋板通過螺栓連接，所述抽真空蓋板與工具過渡艙手柄通過螺紋連接。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0011](I)本實(shí)用新型的坩禍外設(shè)有保溫層，所述保溫層上設(shè)有感應(yīng)線圈，坩禍本身的加熱溫度可達(dá)1000°c以上，適應(yīng)多種工況，且本實(shí)用新型設(shè)有保溫層，能夠?qū)③岬溂訜嶂蟮臏囟缺３衷谝蠓秶鷥?nèi)，即本實(shí)用新型具有加熱溫度達(dá)到要求、溫度易于控制的優(yōu)點(diǎn)。且將坩禍設(shè)于支架內(nèi)，所述坩禍上設(shè)有坩禍蓋，所述坩禍蓋與端部壓蓋相適配，即坩禍的取放方便，且端部壓蓋與底部法蘭盤之間通過支撐螺柱連接，壓緊，能夠保證密封性能。
[0012](2)本實(shí)用新型的定位精度高且密封性能好。通過底部法蘭盤夾緊與定位，保證坩禍底平面與工作臺(tái)的平面度在0.01mm。通過法蘭盤密封，可保證良好的密封性。
[0013](3)本實(shí)用新型的加熱均采用感應(yīng)加熱，節(jié)能環(huán)保。由于保溫層包括第一保溫層、第二保溫層和第三保溫層，所述第一保溫層設(shè)于坩禍側(cè)表面，所述第二保溫層設(shè)于坩禍的上部，所述第三保溫層設(shè)于坩禍底部與底部法蘭盤之間，所述感應(yīng)線圈設(shè)于第一保溫層外表面。所述噴嘴外通過螺紋設(shè)有噴嘴加熱線圈，保證保溫效果，進(jìn)一步控制溫度的變化，根據(jù)制作要求及制作材料，支撐螺柱可設(shè)有若干個(gè)，一般設(shè)有四個(gè)，便于整體裝置的穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的3D打印金屬熔煉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型的3D打印金屬熔煉裝置的剖視圖。
[0016]圖中:1-支架，2_i甘禍，3_端部壓蓋，4_底部法蘭盤，5_支撐螺柱，6_i甘禍蓋，7_感應(yīng)線圈，8-噴嘴，9-噴嘴加熱線圈，10-抽真空蓋板，11-工具過渡艙手柄，12-第一保溫層，13-第二保溫層，14-第三保溫層，15-第四保溫層，16-螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的解釋說明。
[0018]如圖1和圖2所示，一種3D打印金屬熔煉裝置，包括支架I和坩禍2，支架I包括端部壓蓋3、底部法蘭盤4和四個(gè)支撐螺柱5，支撐螺柱5 —端與端部壓蓋3通過螺母16連接，另一端與底部法蘭盤4連接；坩禍2設(shè)于支架I內(nèi)，坩禍2上設(shè)有坩禍蓋6，坩禍蓋6與端部壓蓋3相適配，坩禍2外設(shè)有保溫層，保溫層上設(shè)有感應(yīng)線圈7，坩禍2底部與底部法蘭盤4相適配；坩禍2底部設(shè)有噴嘴8和小孔，噴嘴8與小孔相適配，噴嘴8外設(shè)有噴嘴加熱線圈9 ;底部法蘭盤4通過螺栓連接有抽真空蓋板10，抽真空蓋板10上通過螺紋設(shè)有工具過渡艙手柄11。保溫層包括第一保溫層12、第二保溫層13和第三保溫層14，第一保溫層12設(shè)于坩禍2側(cè)表面，第一保溫層12和坩禍2之間還設(shè)有第四保溫層15，所述第二保溫層13設(shè)于坩禍2的上部，第三保溫層14設(shè)于坩禍2底部與底部法蘭盤4之間，感應(yīng)線圈7設(shè)于第一保溫層12外表面。坩禍2為石墨材質(zhì)的坩禍。
[0019]本實(shí)用新型安裝完畢之后通過螺栓連接將底部法蘭盤4固定在工作箱體上，從而將整個(gè)金屬熔煉裝置安裝定位。首先旋緊工具過渡艙手柄11，然后松開連接螺母16，依次取下端部壓蓋3、坩禍蓋6，取出坩禍2，將金屬材料加入坩禍2之后，將坩禍2放回，依次安回坩禍蓋6，端部壓蓋3，旋緊螺母16，然后抽真空，將坩禍2內(nèi)部抽成真空狀態(tài)，旋開工具過渡艙手柄11，給感應(yīng)線圈7通電，加熱融化金屬?gòu)嫩岬湹撞康男】讎姵?，金屬噴射完畢后，冷卻整個(gè)裝置，旋緊工具過渡艙手柄11，重復(fù)以上動(dòng)作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3D打印金屬熔煉裝置，其特征在于:包括支架(I)和坩禍(2)，所述支架(I)包括端部壓蓋(3)、底部法蘭盤(4)和若干個(gè)支撐螺柱(5)，所述支撐螺柱(5) —端與端部壓蓋(3)連接，另一端與底部法蘭盤(4)連接；所述坩禍(2)設(shè)于支架(I)內(nèi)，所述坩禍(2)上設(shè)有坩禍蓋(6)，所述坩禍蓋(6)與端部壓蓋(3)相適配，所述坩禍(2)外設(shè)有保溫層，所述保溫層上設(shè)有感應(yīng)線圈(7)，所述坩禍(2)底部與底部法蘭盤(4)相適配；所述坩禍(2)底部設(shè)有噴嘴(8)和小孔，所述噴嘴(8)與小孔相適配，所述噴嘴(8)外設(shè)有噴嘴加熱線圈(9);所述底部法蘭盤(4)連接有抽真空蓋板(10)，所述抽真空蓋板(10)上設(shè)有工具過渡艙手柄(ll)o
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印金屬熔煉裝置，其特征在于:所述保溫層包括第一保溫層(12)、第二保溫層(13)和第三保溫層(14)，所述第一保溫層(12)設(shè)于坩禍(2)側(cè)表面，所述第二保溫層(13)設(shè)于坩禍(2)的上部，所述第三保溫層(14)設(shè)于坩禍(2)底部與底部法蘭盤(4 )之間，所述感應(yīng)線圈(7 )設(shè)于第一保溫層(12 )外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3D打印金屬熔煉裝置，其特征在于:所述第一保溫層(12)和坩禍(2 )之間還設(shè)有第四保溫層(15 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印金屬熔煉裝置，其特征在于:所述支撐螺柱(5)設(shè)有四個(gè)，所述支撐螺柱(5) 一端與端部壓蓋(3)通過螺母(16)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印金屬熔煉裝置，其特征在于:所述感應(yīng)線圈(7)圍設(shè)于保溫層外表面，所述坩禍(2)為石墨材質(zhì)的坩禍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印金屬熔煉裝置，其特征在于:所述底部法蘭盤(4)與抽真空蓋板(10)通過螺栓連接，所述抽真空蓋板(10)與工具過渡艙手柄(11)通過螺紋連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種3D打印金屬熔煉裝置，包括支架（1）和坩堝（2），支架（1）包括端部壓蓋（3）、底部法蘭盤（4）和若干個(gè)支撐螺柱（5），支撐螺柱（5）一端與端部壓蓋（3）連接，另一端與底部法蘭盤（4）連接；坩堝設(shè)于支架（1）內(nèi)，坩堝上設(shè)有坩堝蓋（6），坩堝蓋（6）與端部壓蓋（3）相適配，坩堝外設(shè)有保溫層，保溫層上設(shè)有感應(yīng)線圈（7），坩堝底部與底部法蘭盤（4）相適配；坩堝底部設(shè)有噴嘴（8）和小孔，噴嘴與小孔相適配，噴嘴外設(shè)有噴嘴加熱線圈（9）；底部法蘭盤（4）連接有抽真空蓋板（10），抽真空蓋板上設(shè)有工具過渡艙手柄（11）。本實(shí)用新型具有加熱溫度達(dá)到要求、溫度易于控制且便于更換爐體的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B22F3-105, C22B9-04, B22F3-115
【公開號(hào)】CN204490969
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520006309
【發(fā)明人】徐春社, 許杏桃, 俞孝湖, 李然, 沈正彬, 魏正英, 杜軍, 李素麗, 何宇洋, 盧秉恒, 付金國(guó), 何堅(jiān)
【申請(qǐng)人】江蘇省電力公司, 西安交通大學(xué), 南京恒宇三維技術(shù)開發(fā)有限公司, 江蘇安方電力科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月7日